1, 1S Identificación de la asignatura Créditos Período de impartición de impartición 2,4 presenciales (60 horas) 3,6 no presenciales (90 horas) 6 totales (150 horas). 1, 1S (Campus Extens) Primer semestre Catalán Profesores Profesor/a Andreu Palou Oliver andreu.palou@uib.es Catalina Picó Segura cati.pico@uib.es Horario de atención a los alumnos Hora de inicio Hora de fin Día Fecha inicial Fecha final Despacho Hay que concertar cita previa con el/la profesor/a para hacer una tutoría Hay que concertar cita previa con el/la profesor/a para hacer una tutoría Contextualización La asignatura Bioquímica y Biología es una asignatura de carácter básico ubicada dentro del módulo I (Morfología, Estructura y Función del Cuerpo Humano) y de la materia básica Bioquímica. Se trata de una asignatura de 6 ECTS, que se imparte durante el primer semestre del primer curso del grado en Medicina. La carga de trabajo para el estudiante es de 150 horas, de las cuales 60 horas corresponden a actividades de trabajo presencial, mientras que 90 horas se corresponden a actividades de trabajo autónomo del alumno. Las horas presenciales de la asignatura se distribuyen en 36 horas de clases magistrales, 8 de seminarios y 16 de clases prácticas de laboratorio. Los contenidos de esta asignatura son: Composición química de los seres vivos. Introducción a las técnicas básicas de bioquímica. Estudio de las biomoléculas. Estructura y función de proteínas y ácidos nucleicos. Introducción a la enzimología. Introducción a la bioenergética y al metabolismo. Requisitos Esta asignatura no presenta prerrequisitos, al ser una asignatura introductoria que se imparte en el primer curso. 1 / 9
1, 1S Recomendables Es recomendable que el estudiante posea conocimientos básicos de Química, Física y Biología. Competencias El objetivo general de la asignatura es que el alumno pueda adquirir los conocimientos básicos sobre los principios fundamentales de la Bioquímica, con el fin de obtener una visión de conjunto de sus múltiples facetas. En concreto, los objetivos son: Conocer la estructura y propiedades de las biomoléculas, y la relación con su función. Comprender el funcionamiento de las enzimas y su regulación. Conocer los mecanismos de transporte de sustancias a través de membranas y las vías de comunicación bioquímica. Conocer los mecanismos de obtención y transformación de la energía y las principales rutas metabólicas, y adquirir una visión integrada del metabolismo y su regulación. Conocer las principales técnicas de bioquímica de aplicación clínica, el manejo de muestras biológicas y las normas básicas de laboratorio. Al final del curso se debe esperar que el estudiante tenga un conocimiento adecuado de la asignatura y sea capaz de resolver por sí mismo los problemas que le surjan desde un punto de vista bioquímico en las otras asignaturas de la carrera y, posteriormente, en el ejercicio de su profesión. Específicas * CM1-1 - Conocer la estructura y función celular. * CM1-2 - Conocer las biomoléculas, el metabolismo y la regulación e integración metabólica. * CM1-3 - Conocer los principios básicos de la nutrición humana. * CM1-10 - Conocer la homeostasis y los mecanismos de la adaptación al entorno. * CM1-11 - Manejar material y técnicas básicas de laboratorio. Interpretar una analítica normal. Genéricas * B7 - Comprender y reconocer la estructura y función normal del cuerpo humano, a nivel molecular, celular, tisular, orgánico y de sistemas, en las distintas etapas de la vida y en los dos sexos. * B9 - Comprender y reconocer los efectos, mecanismos y manifestaciones de la enfermedad sobre la estructura y función del cuerpo humano. Básica * Se pueden consultar las competencias básicas que el estudiante tiene que haber adquirido al finalizar el grado en la siguiente dirección: http://estudis.uib.cat/es/grau/comp_basiques/ Contenidos 2 / 9
1, 1S Esta asignatura presenta la estructura y el funcionamiento del ser humano a un nivel molecular, tanto en lo que hace referencia a sus moléculas componentes (biomoléculas) como a las relaciones químicas que se establecen entre ellas (metabolismo), planteando también la enorme complejidad organizativa. Los contenidos de esta asignatura proporcionan las bases sobre las que se van a sustentar otros conocimientos, como la fisiología y la fisiopatología a nivel molecular, así como las bases moleculares del diagnóstico, la terapéutica, la prevención de enfermedades, y la promoción de la salud. El programa teórico de la asignatura se desarrolla en 7 bloques y 22 temas. Se realizarán asimismo seminarios que permitirán complementar los conocimientos obtenidos en las clases teóricas y clases prácticas de laboratorio. Contenidos temáticos A. PROGRAMA DE CLASES TEÓRICAS I. INTRODUCCIÓN 1. Concepto y objetivos de la Bioquímica Concepto y ámbito de estudio de la Bioquímica. Bioelementos y biomoléculas: tipos, funciones y unidad bioquímica. Organización celular. Atributos de los seres vivos. Concepto general de metabolismo: anabolismo y catabolismo; ruta metabólica. Concepto de homeostasia, mecanismos de regulación de la homeostasia. 2. El agua: estructura y propiedades Papel del agua en los seres vivos. Estructura y propiedades del agua. Equilibrio osmótico. Concepto de ph y ácido-base. Tampones fisiológicos. Compartimentación del agua. II. ESTRUCTURA DE PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLEICOS 3. Proteínas Características generales; diversidad funcional y estructural; proteínas monoméricas y oligoméricas, simples y conjugadas. Los aminoácidos y la estructura primaria de las proteínas. Niveles superiores de organización proteica: estructura secundaria, supersecundaria, dominios, estructura terciaria y cuaternaria. Relación entre la estructura primaria y la estructura tridimensional. Ejemplos de relación estructura-función en familias de proteínas: proteínas portadoras de oxígeno (mioglobina y hemoglobina), colágeno. 4. Ácidos nucleicos Bases púricas y pirimidínicas. Nucleósidos y nucleótidos. Composición, estructura general, localización y funciones biológicas del ADN y los distintos tipos de ARNs. El ADN: estructura primaria; estructura secundaria, conformaciones del ADN, desnaturalización y renaturalización; estructura terciaria. Organización del material genético en procariotas y eucariotas. Concepto de gen, cromatina y cromosoma. Flujo de información biológica. III. ENZIMOLOGÍA 5. Enzimas y catálisis enzimática Definición y propiedades: potencia catalítica, especificidad y centro activo. Modo de acción de las enzimas. Nomenclatura y clasificación. Cofactores, coenzimas y vitaminas. Mecanismos de catálisis enzimática: ejemplos. Factores físico-químicos que afectan a la actividad enzimática. Interés clínico de las enzimas. 6. Cinética enzimática Concepto de velocidad inicial (Vi) y efecto de la concentración de sustrato sobre la Vi. Modelo de Michaelis-Menten y su expresión matemática: significado de los parámetros cinéticos Km y Vmax. Inhibición enzimática: tipos y características. Cinética de las reacciones enzimáticas con dos o más sustratos. Medidas de la actividad enzimática y unidades. 7. Regulación de la actividad enzimática 3 / 9
1, 1S Mecanismos generales de regulación de la actividad enzimática: disponibilidad de enzima y de sustrato; complejos multienzimáticos y enzimas multifuncionales. Mecanismos especiales de regulación: cooperatividad, alosterismo; modulación covalente reversible; modulación por proteolisis parcial; isoenzimas. IV. BIOMEMBRANAS Y COMUNICACIÓN BIOQUÍMICA 8. Biomembranas y transporte a su través Funciones, composición, estructura y características de las biomembranas. Tipos de transporte a través de membranas: difusión simple, difusión facilitada, transporte activo. 9. Bioquímica de la acción hormonal Introducción: tipos de comunicación entre células; naturaleza química de las hormonas. Efectos generales de las hormonas en las células diana. Tipos de receptores hormonales. Mecanismos de acción hormonal a través de receptores de la superficie celular y de receptores intracelulares. V. RUTAS CENTRALES DEL METABOLISMO ENERGÉTICO. BIOENERGÉTICA 10. Organización funcional del metabolismo. Panorámica general Rutas metabólicas degradativas y biosintéticas: características generales. Niveles de regulación del metabolismo. Aplicaciones de los principios de la termodinámica a los procesos bioquímicos. Transferencia de energía: variación de energía libre como indicador de espontaneidad; reacciones acopladas. Estructura y propiedades del ATP; fosfágenos. Fosforilación a nivel de sustrato. 11. Cadena transportadora de electrones mitocondrial y fosforilación oxidativa Localización, componentes y secuencia de las reacciones de la cadena respiratoria mitocondrial. Acoplamiento cadena respiratoria mitocondrial-fosforilación oxidativa: teoría quimiosmótica. ATP sintasa: estructura y mecanismo de acción. Transporte de equivalentes de reducción a la mitocondria. Otros sistemas de transporte mitocondriales. Regulación de la fosforilación oxidativa. Desacoplamiento de la fosforilación oxidativa. 12. Ciclo de Krebs Papel central del acetil-coa en el metabolismo. Esquema general del ciclo y detalle de las reacciones. Rendimiento energético. Regulación general del ciclo de Krebs. Naturaleza anfibólica del ciclo de Krebs: reacciones anapleróticas. VI. HIDRATOS DE CARBONO 13. Glúcidos: concepto, estructura, clasificación y función Aspectos estructurales y generales. Definición y clasificación. Estructura de los principales monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos de interés biológico. Funciones biológicas generales de los glúcidos. 14. Metabolismo de las hexosas Digestión y absorción intestinal de los glúcidos. Homeostasia de la glucemia: importancia, control hormonal y papel central del hígado en su mantenimiento. Esquema general del metabolismo glucídico. Glucólisis: fases, reacciones, rendimiento y regulación. Destinos catabólicos del piruvato. Oxidación de otras hexosas. Gluconeogénesis: esquema general y reacciones características; precursores gluconeogénicos. Regulación conjunta de la glucólisis y la gluconeogénesis. Ciclos de sustrato. Ciclos interórganos. 15. Metabolismo del glucógeno Papel funcional de la reserva de glucógeno en el organismo. Vía de síntesis del glucógeno. Vía de degradación del glucógeno. Regulación conjunta del metabolismo del glucógeno. 16. Vía de las pentosas fosfato 4 / 9
1, 1S VII. LÍPIDOS Descripción, tipos y multifuncionalidad de la vía de las pentosas fosfato. 17. Lípidos: concepto, estructura, clasificación y función Aspectos estructurales y generales. Definición. Clasificación funcional de los lípidos: lípidos de reserva, lípidos de membrana, lípidos con actividades biológicas específicas. 18. Lipoproteínas Digestión y absorción intestinal. Metabolismo de los lípidos en la célula absorbente. Transporte de los lípidos en sangre: lipoproteínas: concepto, tipos, composición y funciones. Metabolismo de las lipoproteínas. Aspectos nutricionales y clínicos del colesterol. 19. Metabolismo lipídico Esquema general. Catabolismo lipídico: lipólisis, oxidación de los ácidos grasos. Cetogénesis y utilización de los cuerpos cetónicos. Anabolismo lipídico: síntesis de ácidos grasos y lipogénesis. Biosíntesis de colesterol y sus derivados. VIII. COMPUESTOS NITROGENADOS 20. Degradación de proteínas y aminoácidos Excreción nitrogenada. Fuentes de aminoácidos: digestión de proteínas exógenas y degradación de proteínas endógenas. Utilización de los aminoácidos. Catabolismo de aminoácidos: destinos del esqueleto carbonado y del nitrógeno. Trasiego del nitrógeno y excreción nitrogenada: ciclo de la urea. 21. Metabolismo de porfirinas y de nucleótidos Porfirinas: características generales, estructura y funciones biológicas. Síntesis y degradación del grupo hemo. Biosíntesis de novo de nucleótidos de purina y pirimidina. Degradación de nucleótidos y catabolismo de bases nitrogenadas. Ácido úrico. Reciclado de bases nitrogenadas. IX. INTEGRACIÓN METABÓLICA 22. Integración metábolica Interdependencia y especialización de los órganos en el metabolismo energético. Adaptaciones metabólicas en el ciclo ayuno-alimentación. B. PROGRAMA DE CLASES PRÁCTICAS 1. Introducción al laboratorio de Bioquímica Normas de seguridad en el laboratorio. Preparación y conservación de muestras. Preparación de reactivos y patrones. 2. Análisis de proteínas Cuantificación espectrofotométrica de proteínas totales. Separación electroforética de proteínas séricas: proteínograma 3. Actividad enzimática Análisis de la actividad enzimática y de las constantes cinéticas 4. Análisis lipídico Análisis cualitativo y cuantitativo de los lípidos de una muestra biológica Metodología docente 5 / 9
1, 1S Actividades de trabajo presencial Modalidad Nombre Tip. agr. Descripción Horas Clases teóricas Clases magistrales grande (G) Finalidad: Conocer y entender los contenidos principales del temario de la asignatura. 34 Metodología: Clases expositivas participativas y actividades de aprendizaje activo conducidas por los profesores. Seminarios y talleres Seminarios de metodologia, problemas y casos prácticos mediano 2 (X) Finalidad: Complementar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas y ser capaz de aplicarlos para la resolución de problemas y casos prácticos; familiarizarse con la literatura científica; aprender a comunicarse y presentar un tema en seminario. Los seminarios también tienen la finalidad de facilitar el seguimiento del grado de comprehensión por parte de los alumnos. 8 Metodología: Planteamiento y resolución de problemas, ejercicios y casos prácticos en relación con las clases teóricas; exposición oral de un tema preparado en equipo por parte de los alumnos. Clases de laboratorio Clases prácticas de laboratorio mediano 2 (X) Finalidad: Aprender las normas básicas de laboratorio, el manejo de muestras biológicas, desarrollar técnicas básicas de bioquímica, adquirir habilidades y destrezas en el manejo de material e instrumentación de laboratorio, y aprender a interpretar y discutir los resultados. 16 Metodología: Se realizarán prácticas de laboratorio para el análisis de parámetros de interés bioquímico, y se analizarán y discutirán los resultados. Evaluación Examen parcial y final grande (G) Finalidad: Evaluar el grado de asimilación y comprehensión de los contenidos de la asignatura. 2 Metodología: Se realizará una examen parcial y un examen final donde se evaluará si el alumno ha adquirido las competencias previstas. Dichos exámenes constarán de una parte tipo test (verdadero/falso) y una parte de preguntas de desarrollo. Al inicio del semestre estará a disposición de los estudiantes el cronograma de la asignatura a través de la plataforma UIBdigital. Este cronograma incluirá al menos las fechas en las que se realizarán las pruebas de evaluación continua y las fechas de entrega de los trabajos. Asimismo, el profesor o la profesora informará a los estudiantes si el plan de trabajo de la asignatura se realizará a través del cronograma o mediante otra vía, incluida la plataforma Campus Extens. Actividades de trabajo no presencial Modalidad Nombre Descripción Horas Estudio y trabajo autónomo individual Estudio autónomo Finalidad: Estudio y comprensión de los conocimientos teóricos explicados en las clases magistrales. Metodología: Estudio con la ayuda de libros de texto, internet, y el material preparado y aportado por el profesorado. 60 6 / 9
1, 1S Modalidad Nombre Descripción Horas Estudio y trabajo Preparación de un autónomo en grupo seminario en equipo Finalidad: Aprender a trabajar en equipo, documentarse, y a preparar y exponer un tema de manera coherente y estructurada. Metodología: Los alumnos prepararán un tema en equipo que será expuesto oralmente durante las clases de seminarios 20 Estudio y trabajo autónomo individual o en grupo Resolución de problemas y cuestiones propuestos por el profesor Finalidad: Aprender a aplicar los conocimientos teóricos adquiridos y revisados en las clases de seminarios. Se pretende también que los alumnos aprendan a buscar otras fuentes de información complementaria para asentar los conocimientos adquiridos. Metodología: Realización de actividades propuestas por el profesor, incluyendo la resolución de problemas, cuestiones, y casos prácticos. Revisión y búsqueda de fuentes de información complementarias. 10 Riesgos específicos y medidas de protección Las actividades correspondientes a la modalidad de "Clases de laboratorio" comportan riesgos específicos para la seguridad y salud del alumnado y, por tanto, deben adoptarse medidas de protección. Es obligatorio el cumplimiento de todas las normas de seguridad que el profesorado especifica al alumnado al inicio del curso. Evaluación del aprendizaje del estudiante La evaluación considerará de forma ponderada las diferentes actividades del curso: - Contenidos teóricos de la asignatura. La evaluación de los contenidos teóricos se realizará mediante un examen teórico sobre la materia. - Contenidos desarrollados en los seminarios. La evaluación de los seminarios se realizará en base a la asistencia y participación en los seminarios, junto con pruebas de resolución de problemas, cuestiones, o casos relacionados con la materia explicada en las clases. Si con el conjunto de ambas notas no se supera la nota mínima (4 sobre 10) se deberá realizar un examen de actividades. - Contenidos de las clases prácticas de laboratorio. La evaluación de los contenidos prácticos se realizará en base a la actitud, participación y seguimiento de las prácticas, el cuaderno de laboratorio, y la realización de un examen práctico. La nota correspondiente a las prácticas no es recuperable. La asistencia a las clases de laboratorio es obligatoria. Sólo en casos excepcionales, y si se justifica adecuadamente la ausencia, se permitirá la falta siempre y cuando no suponga más de un 25% de las horas presenciales. - Presentación de un seminario en equipo. La nota de dicha actividad no es recuperable. Todas las actividades se calificarán con una puntuación entre 0 y 10. La media ponderada de las calificaciones obtenidas en los distintos apartados tiene que ser como mínimo 5. Seminarios de metodologia, problemas y casos prácticos Modalidad Técnica Descripción Seminarios y talleres Otros procedimientos (recuperable) Finalidad: Complementar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas y ser capaz de aplicarlos para la resolución de problemas y casos prácticos; familiarizarse con la literatura científica; aprender a comunicarse y presentar un tema en seminario. Los seminarios también tienen la finalidad de facilitar el seguimiento del grado de comprehensión por parte de los alumnos. Metodología: Planteamiento y resolución de problemas, 7 / 9
1, 1S Criterios de evaluación ejercicios y casos prácticos en relación con las clases teóricas; exposición oral de un tema preparado en equipo por parte de los alumnos. Para la evaluación se tendrá en cuenta: 1. Asistencia y participación activa en los seminarios (10 % de la nota final). 2. La nota obtenida en los controles de seguimiento realizados en clase sobre resolución de problemas y cuestiones (10% de la nota final). Los alumnos que no hayan obtenido al menos un 4 del promedio de ambas notas durante la evaluación contúna (1 y 2), deberán realizar un examen de actividades que constará de preguntas cortas de razonamiento, cuestiones y problemas. Dicha prueba se realizará el mismo día que el examen final y tendrá un peso del 20% de la nota final, sustituyendo la nota obtenida en la evaluación contínua. En cualquier caso, para que la nota de seminarios (obtenida por evaluación contínua o por examen de actividades) pueda ponderarse con las notas restantes, debe ser de al menos un 4 sobre 10. Porcentaje de la calificación final: 20% con calificación mínima 4 Clases prácticas de laboratorio Modalidad Técnica Descripción Criterios de evaluación Clases de laboratorio Otros procedimientos (no recuperable) Finalidad: Aprender las normas básicas de laboratorio, el manejo de muestras biológicas, desarrollar técnicas básicas de bioquímica, adquirir habilidades y destrezas en el manejo de material e instrumentación de laboratorio, y aprender a interpretar y discutir los resultados. Metodología: Se realizarán prácticas de laboratorio para el análisis de parámetros de interés bioquímico, y se analizarán y discutirán los resultados. Para la evaluación se tendrán en cuenta: 1. Actitud en el laboratorio, capacidad de trabajo en equipo, y participación activa en las clases y en la discusión de los resultados (5% de la nota final). 2. Valoración del cuaderno de laboratorio y entrevista oral sobre el contenido (5% de la nota final). 3. Prueba escrita consistente en preguntas cortas y resolución de problemas relacionados con el contenido de las prácticas (10 % de la nota final). Porcentaje de la calificación final: 20% Examen parcial y final Modalidad Técnica Descripción Criterios de evaluación Evaluación Pruebas objetivas (recuperable) Finalidad: Evaluar el grado de asimilación y comprehensión de los contenidos de la asignatura. Metodología: Se realizará una examen parcial y un examen final donde se evaluará si el alumno ha adquirido las competencias previstas. Dichos exámenes constarán de una parte tipo test (verdadero/falso) y una parte de preguntas de desarrollo. Comprensión y asimilación de los conceptos explicados en clase. Constará de unas 80 preguntas tipo test, con respuestas verdadero/falso (que supondrán un 80% de la nota) y preguntas de desarrollo (20% de la nota). Se realizará primero un examen parcial de la primera parte del temario (bloques 1-4). Los alumnos que hayan obtenido al menos una nota de 4,5 sobre 10 podrán presentarse al examen final sólo de la segunda parte de la asignatura. En este caso, cada examen supondrá un 25% de la nota final. Aquellos alumnos que no hayan obtenido al menos un 4,5 sobre 10 del examen parcial deberán realizar el examen final de todo el contenido teórico de la asignatura. En este caso, el examen final supondrá un 50% de la nota final. Para que la nota del examen, sea final o segundo parcial, pueda ponderarse con las notas restantes, debe ser de al menos un 4 sobre 10. Dicho examen podrá recuperarse durante el periodo extraordinario en un examen final de toda la materia (no se guardará la nota de los exámenes parciales). 8 / 9
1, 1S Porcentaje de la calificación final: 50% con calificación mínima 4 Preparación de un seminario en equipo Modalidad Técnica Descripción Criterios de evaluación Estudio y trabajo autónomo en grupo Trabajos y proyectos (no recuperable) Finalidad: Aprender a trabajar en equipo, documentarse, y a preparar y exponer un tema de manera coherente y estructurada. Metodología: Los alumnos prepararán un tema en equipo que será expuesto oralmente durante las clases de seminarios Capacidad de documentación, elaboración del tema y claridad de la exposición en seminario. Se valorará también el equilibrio entre los miembros del grupo y la capacidad de resolver dudas o preguntas planteadas por la audiencia. Porcentaje de la calificación final: 10% Recursos, bibliografía y documentación complementaria En general, los libros de texto de Bioqímica y Biología Molecular son adecuados para preparar los temas, y para contrastar y ampliar los apuntes de clase. El profesorado colgará en Campus Extens las presentaciones de power point sobre cada tema así como algún material más específico que considere adecuado y de especial interés didáctico. Bibliografía básica - DEVLIN, T.M. Bioquímica: libro de texto con aplicaciones clínicas. 4a edición. Ed. Reverté, 2004. - NELSON, D. K. & COX, M. M. Lehninger. Principios de Bioquímica. 6a edición. Omega, 2014. - MATHEWS, C.K., VAN HOLDE, K.E., APPLING, D.R., ANTHONY-CAHILL, S.J. Bioquímica. 4a edición. Pearson, 2013. Bibliografía complementaria - LOZANO J.A., GALINDO, J.D., GARCIA BORRON J.C., MARTÍNEZ.LIARTE J.H., PEÑAFIEL R., SOLANO F. Bioquímica y Biología Molecular para Ciencias de la Salud. 3ª Edición. McGraw-Hill, Madrid, 2005. - VOET, D., VOET, J.G., PRATT, C.W. Fundamentos de Bioquímica. 2ª edición. Médica Panamericana, 2007. - McKEE, T., McKEE, J.R. Bioquímica. Las bases moleculares de la vida. McGraw Hill Interamericana. 5ªedición. México D.F., 2013. - STRYER, L., BERG, J.M., TYMOCZKO, J.L. Bioquímica. 6a edición. Reverté. Barcelona, 2008. Otros recursos - Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. Incluye direcciones de páginas web de interés, noticias, publicaciones, etc. (http://www.sebbm.es/). - Portales de internet de reconocido prestigio (e.g., de Universidades, organismos oficiales, sociedades científicas, consorcios de investigación, etc.). 9 / 9